静止无功发生器(SVG)四象限运行特,I’l的分析田茂,林忠岳,李燕(广西大学电气工程学院,南宁530004)摘要:随着队CTS技术的发展‘SVG逐渐成为电力系统电压调整和无功辛嗜的重要元件。sVG主电路结构是基于PWM变流器的拓扑结构,PWM变流器可以在四象卜影运行,所比VG亦可在四象卜影运行,从而过JIJ为系统提供无功功率的目的。本力啪VG的基本原理和其四象卜澎运布剥待性进行了详细分析,指出了SVG四象卜影运行时的整流、逆变规律及其拄喘业方法,为SVG的间接控制方法提供了设计依据,本文又怡VG的四象限运布尹待性分析也适用于双PWM变流器的控制。‘关键词:SVG,PWM,四象限,整流,逆变SVGWorkingSlalein4一quadrant11ANMaO,L]NZI加ng.yUe,liy面(助legeofElectricandl’eChnolo留,G珑川g心Univelsity,Nar川ing530(抖)Abs。,ct:WiththedeveloPmentofFACTS枉犯hn01呸岁,SVGisbecohangan如pe彻tde访ceofvol怕geadjustingof因认肥r卿众mand找戈‘tivepe认ler~详咫如、仆em创叭c吮ultco浦即丽onofSVGisb肠edonto闪10爵叨浦邵画。nofpwM知比川Iantcom心加认Ccun℃ntofpwMconve“七rcan叭心次in知uadran丸50doSVG.Thispal祀rar司yseSbasicpnnciPleofSVGandits知珑川m爪nJIUungcha花ICteristicind比al,andpointsoutitsrulesandcon廿。lmel山以如includ吨代军石fiercontro!斑1dinvertercontrDI.Theanaiysisabeut知珑以rani几In几旧9ofSVGinthis如perCanalsobeaPPliedtoPWMdoublecontrol习Stem.枪州。心:SVGPWM知朋由朋t代兄石五erinverter1引言随着电力电子技术的进一步发展,特别是美国学者L.GyUgyi提出利用变流器进布至无功辛哨的理论以来,逐步出现了应用变流技术进擂示劝态无功辛瞻的静止辛噜器。从拓扑结构上看,SVG实际上是直漪钡g无负载的P枷变流器,与一般P枷变流器控伟腰求不同,SVG吏强调网狈U无功电流的控制i性能。由于PWM变流器四象卜影运布剥寺性,SvG能实现无宝皆妓连续的动态无功补偿。2静止无功发生器的基本原理:SVG根据直汤池l采用电名环口电感两种不同的储能元件,可以分为电压型和电流型两种,以下主要介绍电压型SVG:电压型SVG的电路结构实质同PWM电压型变流器的结构是一样的,可以将直流电变为交流电,输出电压、频率及相位均可控的交流电压K。如图l所示,将变流器的输出经电感(电抗XL)接至三相交流电网,控制6个开关器件使变流器输出电压的频率厂等于交流电网频率关,逆变器各相电压K与交流电网各相电压K同相,那么逆变器输出电流I为:R一又I二(l)厂:由于K与Vs同相,因此变流器向电网输出的电流与电网电压代相差900,变流器只输出无功电流、(SVG)。无功功率,变流器成为一个无功功率发生器力率发生器向电网输出负载交流电网卜二才」廿一〔廿叫电入+Ix乙杭玖{j图1PWM滞后的感性无功电流几为正,则:Io=K一K(2)XI当输出电压K高于电网电压K时,肠>0,几滞后代900,如图(2)所示,这时无功功率发生器输出滞后的感性无功功率;当输出电压叱低于电网帆代时,I。<0,I。超前代90,女口图(3)所示,这时无功功率发生器输出超前的容性无功功率。因此,麟U无功功率发生器输出电压叱的大小,就可控制其输出无功功率的数值大,J、及其性质(感性或容性)。F‘犷i电压型SVG状态;当P枷变流器向电网传渝电能时,其运行有源逆变工作状态。下面根据日彻变流器的四象限运行规律来介绍SVG的四象卜即孟布示待性。图4为PWM变流器模型电路。从图中可以看出:P删变流暑别莫型电路由交流回路、功率开关管桥路以及直流回路组成。其中交流回路包括交流电动势K以及网侧电感L等;直流回路包括负载电阻R:及负载电动势e:等:功率开关管桥路由电压型桥路组成。lde凡气州骨、日甲占!+一」图4PWM变流器模型电路I。UjQX图2滞后电流矢量图IQV,V通过模型电路交漪钡l的控制,就可以控伟惧直流侧,反之亦然。以下从模型电路交流侧入手,分析P翎变流器的运行状态和控制原理。稳态条件下,为简化分析,对于P翎变流器模型电路,只考虑基波分量,并且不计交漪狈d电阻。这样,当以电网电动势矢量K为参考时,通过控制j’IQX图3超前电流矢量图交流电压矢量科即可实现PWM整流器交翻则电流I的四象卜影运行。P删变流器交流测矢量关系如图3静止无功发生器(SVG)四象限运于科寺性通过以上分析...
